Problemas Termodinamica Libro Cengel

19-ENERO-2011

Termodinámica de gases y vapores.

M.C. David Garza Castaño.

Programa de estudios de la materia.
1.- Sistemas de fases para sustancias puras.
2.- 2da ley de la termodinámica (cambios de entropía).
3.- Ciclos termodinámicos
4.- Mezcla de gases y vapores.
5.- Relación entre propiedades termodinámicas.

Calificación.
Examen de mediocurso-------------------------------------- 40%
Examen final--------------------------------------------------- 40%
Tareas------------------------------------------------------------ 20%
100 %

Examen extraordinario 100%


Libro de texto.- Termodinámica de Cengel 6taedición.

19-enero-2011
Capítulo 3
3.51 Un tanque rigido de 2.5 m³ contiene 15 kg. de vapor húmedo de agua a 75°c. Entonces se calienta lentamente el agua. Determina la temperatura a la cual el liquido que forma parte del vapor húmedo se evapora por completo. También describa el proceso en un diagramaT-v.

vapor
liquido

vapor húmedo
T= 75°c T=?
V= 2.5 m³ fase : vapor saturado
m= 15 kg Vesp1=Vesp2= .1666 m³/kg

Vesp1= V/m = 2.5m³/15 kg
Vesp1= .1666m³/kg

T2= 187° c

Diagrama T-v del agua

T
374

187
75

.1666Vesp

¿Qué paso en el proceso?
= agregamos energía en forma de calor, auntema la temperatura y la presión y cambió la fase, cada vez menos liquido y más vapor.

21-enero-11

3.54 Un dispositivo de cilindro-émbolo contiene .1 m³ de agua liquido y .9m³ de vapor de agua en equilibrio a 800 kpa. Se transfiere calor a presión constante hasta que la temperatura es de 350°c.
a) Cuál es latemperatura inicial?
b) Calcular la masa total de agua
c) Calcular el volumen final
d) Indique la linea del proceso en un diagrama P-v

Datos:
P1=800 kpa
Vliq= .1m³ a) T1= 170.41°c (tabla a-5)
Vvap= .9m³
T2= 350°c

b) mliq= Vliq/Vesp mvap= Vvap/Vesp
mliq= .1m³/.001115 m³/kgmvap= .9m³/.24035 m³/kg
mliq= 89.68 kg mvap= 3.744 kg

c) Vfinal= (Vesp)(Mtotal)= (.35442 m³/kg)(93.43kg)
Vfinal= 33.10 m³

d) Diagrama P-v P
22

edo. inicial edo. final.800

.001115 .24035 .35442 V( m³/kg)

¿Qué pasó en el proceso?
= la energía que entro al agua primero cambio la fase de mezcla saturada a vapor sobrecalentado y despues cambio la temperatura duranteel proceso el volumen aumento.

Tareas 21-enero-11
3.56 E Se deja enfriar vapor de agua sobrecalentado a 180psia y 500F, a volumen constante, hasta que la temperatura baja a 250°F.En el estado final, calcule a) presión, b) la calidad y c) la entalpia. También muestre el proceso en un diagrama t-v con respecto a las líneas de saturación.
En tabla...